01
装置概况
Unit Profile
Key
Takeaway
Takeaway
全厂化工区的「龙头」装置,也是整个炼化一体化把原油转成化工品的枢纽:它把石脑油、加氢尾油、芳烃抽余油、LPG 等轻烃原料在高温裂解炉中裂解,再经急冷、压缩、碱洗、干燥、加氢、冷/热分离、甲烷化,生产出聚合级乙烯和聚合级丙烯,送到 HDPE、LLDPE、EO/EG、丁辛醇、PP 等下游装置——没有乙烯装置,化工区所有下游聚合装置都没有原料,因此它的负荷和开工率直接决定整个化工区的产出上限。装置按 80 万吨/年乙烯、年操作 8000 小时设计,操作弹性 60%~110%,定员 120 人、四班二运转;同时配套 35 万吨/年裂解汽油加氢、32.5 t/h 碳四加氢和 7.375 t/h 废碱氧化单元。采用美国 S&W 公司专利技术,裂解用 7 台 USC-176U 型超选择性液体裂解炉 + 1 台 USC-12M 型气体裂解炉(立式双炉膛管式炉,可实现分炉膛裂解/清焦,即不停炉切换,保障长周期运行);分离采用前脱丙烷、前加氢、双塔…
| 参数项 | 数值 / 说明 |
|---|---|
| 设计规模 | 800 |
| 装置规模 | 万吨/年乙烯 |
| 负荷调节范围 | 60% ~ 110% |
| 年运行时数 | 8000 |
| 倒班制度 | 四班二运转 |
| 定员 | 120 |
| 面积(m²) | 109800 |
| 原料 | 加氢尾油、石脑油 A/B、芳烃抽余油、LPG、丙烷、重碳四、减压柴油等 |
| 投产时间 | 2014-02-27 投产 |
| 建设历程 | 2009-09-09 开工 → 2012-12-26 中交 → 2014-02-27 投产 |
| 设计/施工单位 | 美国 S&W 工程公司工艺包设计 + 中国寰球工程公司初步设计和详细设计 |
| 专利技术 | • 美国 S&W 公司乙烯分离专利技术(含 USC-176U/U 超选择性裂解炉、HRS 热集成精馏系统) • 法国 AXENS 公司裂解汽油加氢及碳四加氢专利技术 • S&W 废碱湿式空气氧化(WAO) |
| Shutdown Overhauls | • 2018 年低压甲烷氢流程改造 + 碳四不凝气回收 + 空气预热器增加 + E-1357 旁路 • 2023 年裂解汽油加氢流程切换 + 乙烯优化调整 |
| 主要组成 | • 原料预热系统(E-1101/E-1105 等) • 7 台 USC-176U 型液体裂解炉 + 1 台 USC-12M 气体裂解炉(八开一备) • 急冷油系统、急冷水系统、稀释蒸汽发生系统 • 裂解气压缩机 K-1300(五段压缩) • 高/低压双塔脱丙烷(前脱丙烷流程) • 碱洗塔(脱 H2S/CO2/COS) • 碳二前加氢反应器 R-1360(钯系催化剂脱乙炔) • 脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔(与乙烯机组成开式热泵) • 丙烯精馏塔 + 丙烯制冷压缩机 + 乙烯制冷压缩机(复叠制冷) • 35 万吨/年裂解汽油加氢单元(AXENS 一/二段加氢) • 32.5 t/h 碳四加氢单元(AXENS 单床液相加氢) • 7.375 t/h 废碱氧化单元(S&W 湿式空气氧化 WAO) |
| 装置类型 | 管式炉蒸汽热裂解 + 深冷分离 + 前脱丙烷/前加氢 + 乙烯塔开式热泵 |
| 范围说明 | 包含裂解、急冷、压缩、冷分离、热分离、制冷、废碱氧化、汽油加氢和公用工程等单元;汽油加氢单元规模 35 万吨/年、碳四加氢单元 32.5 t/h |
资料来源:《乙烯操作规程》CH/WJ 204.614-2024 v6.0。
02
工艺原理
Process Principle
Key
Takeaway
Takeaway
裂解反应遵循 F.O.Rice 自由基反应机理:高温下烃类断链产生自由基,经氢转移、自由基分解等链增长反应生成乙烯、丙烯等小分子烯烃。本装置采用部分前脱丙烷/前加氢工艺,利用裂解气自身的氢气在钯催化剂上加氢脱除乙炔;深冷分离通过冷箱+精馏塔将裂解气按组分沸点差异逐个分离;乙烯精馏塔与乙烯压缩机组成开式热泵降低能耗。
| 详细说明 |
|
资料来源:规程工艺原理章节。
03
工艺流程
Process Flow
Key
Takeaway
Takeaway
原料预热 → 裂解炉(7 液体 + 1 气体) → 急冷(油+水) → 裂解气压缩(5 段) → 高/低压脱丙烷 → 碱洗 → 碳二前加氢 → 脱甲烷/脱乙烷 → 乙烯精馏(开式热泵) → 丙烯精馏;副产品:裂解汽油加氢、碳四加氢、废碱氧化
| 序 | 工序 |
|---|---|
| 01 | 石脑油/加氢尾油/芳烃抽余油/LPG/丙烷等 |
| 02 | 原料预热(E-1101/E-1105) |
| 03 | 裂解炉 F-1110~1170(USC-176U/USC-12M) |
| 04 | 急冷油塔 C-1210 + 急冷水塔 C-1220 |
| 05 | 裂解气压缩机 K-1300 |
| 06 | 脱丙烷塔(高压+低压) |
| 07 | 碱洗塔 |
| 08 | 碳二加氢 R-1360 |
| 09 | 脱甲烷塔 |
| 10 | 脱乙烷塔 |
| 11 | 乙烯精馏塔 C-1440(开式热泵) |
| 12 | 丙烯精馏塔;副产品:裂解汽油 |
| 13 | 加氢单元(AXENS) |
| 14 | 送芳烃抽提;裂解碳四 |
| 15 | 丁二烯装置;废碱 |
| 16 | 湿式空气氧化 |
资料来源:规程工艺流程章节。
| 侧线产品 |
|
04
投入产出物料
Material Balance
Key
Takeaway
Takeaway
共 9 项,前三大(聚合级乙烯、聚合级丙烯、甲烷/氢)合计占 54.3%(1,553.2 万吨/年),是排产与效益测算的主要抓手。
Exhibit 4-1 · 产品构成帕累托分析(按万吨/年)
Bar = 各项数值(按最大值归一) │ Line = 累计占比 %
项目数值(按最大值归一)万吨/年累计
聚合级乙烯HDPE、LLDPE、EO/EG 等装置80027.94
聚合级丙烯丁辛醇及 PP 装置40041.91
甲烷/氢裂解炉燃料353.254.25
加氢汽油(工况2A)芳烃抽提装置335.6165.97
加氢汽油(工况1B)芳烃抽提装置280.9475.79
裂解碳四丁二烯装置274.0685.36
加氢碳四(工况2A)裂解原料263.8894.57
裂解燃料油罐区销售/自备电站燃料128.3499.06
氢气装置加氢及外送27100.00
前三大项其他项累计占比 %
| 年运行时数 | 8000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 进料工况 |
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| Feed 1A Detail Kt Year |
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| Feed 2A Detail Kt Year |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 产品 |
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| 副产品 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 副产品说明 | 规程 1.1.1.1 明确「主要产品有聚合级乙烯和聚合级丙烯;主要副产品有氢气、裂解碳四、加氢汽油、碳九馏分、裂解燃料油等」。上表副产品明细与 products 表同源,此处按规程副产品口径单独列出,便于区分主产品(乙烯、丙烯)与副产品;加氢碳五 63.3~88.9 千吨/年全部回裂解炉作原料,未计入副产品外售。 |
资料来源:规程物料平衡章节。口径以规程原表为准,未做补全或估算。
05
公用工程与三剂
Utilities & Chemicals
| 生产水(m³/h) | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 生产水(m³/年) | 160000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 循环水(m³/h) | 40723 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 循环水(m³/年) | 325784000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 脱盐水(m³/h) | 181.8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 脱盐水(m³/年) | 1454400 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸汽(t/h) |
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| 电(kW) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 仪表风(Nm³/h) | 3500 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 仪表风(Nm³/年) | 28000000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 工厂风(Nm³/h) | 2000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 工厂风(Nm³/年) | 16000000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氮气 99.99%(Nm³/h) | 480 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氮气(Nm³/年) | 3840000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 烧焦风(Nm³/h) | 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 化学品(kg/年) |
|
资料来源:规程公用工程消耗 / 三剂消耗章节。
06
装置能耗
Energy Consumption
| 计算标准 | 综合能耗计算(按工况 1A/1B/2A/2B 四种) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 总能耗 kg 标油/t 乙烯 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 说明 1 | 预期值口径:仅含乙烯裂解和分离部分,不含废碱氧化、汽油加氢、碳四加氢、裂解炉热备能耗 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 说明 2 | 保证值 = 预期值 × 1.05 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 工况 1A 能耗构成(Gcal/h) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 结构说明 | 综合能耗按四种工况给出(kg 标油/t 乙烯):预期值 1A 564.2、2A 570.2、1B 546.3、2B 553.8;保证值 = 预期值 ×1.05(1A 592.5、2A 598.7、1B 573.6、2B 581.5)。以工况 1A 为例(分项按 Gcal/h 列示,在 100 t/h 乙烯产量下与 kg 标油/t 数值等同),能耗几乎全部来自燃料气:裂解炉燃料气 535 Gcal/h,占 94.8%——这是裂解装置的本质特征,裂解反应本身是强吸热过程,热量全部由裂解炉烧燃料气提供,故本装置是典型的「燃料主型」装置,燃料气价格(而非电价)是能耗成本的第一敏感变量。其余项:循环水 40723 m³/h → 40.7 Gcal/h(7.2%);电 10140 kW → 28.7 Gcal/h(5.1%),主要为裂解气压缩机、丙烯/乙烯制冷压缩机;低压蒸汽 0.4MPa 9.4 t/h → 6.2(1.1%);除盐水 181.8 t/h → 4.2(0.7%);氮气 480 Nm³/h → 0.72(0.1%);生产水、仪表空气、工厂空气合计不足 0.1%。负项(本装置自产并外送,属能耗抵扣):中压蒸汽 1.2MPa -36 t/h → -27.4 Gcal/h(抵扣 4.9%);高压蒸汽 4.0MPa -16.1 t/h → -14.2(抵扣 2.5%);冷凝液 -134.6 t/h → -9.96(抵扣 1.8%);超高压蒸汽 12MPa 消耗量为 0。即本装置在消耗大量燃料气的同时,通过裂解炉废热锅炉(TLE)副产并向管网外送高/中压蒸汽,是化工区蒸汽的净输出方而非净消耗方——核算时不能只看支出项,净口径才是真实能耗。重要口径提示(规程 note):上述预期值仅含乙烯裂解和分离部分,不含废碱氧化、汽油加氢、碳四加氢、裂解炉热备能耗,因此与本装置全口径能耗存在系统性差异。 |
资料来源:规程能耗计算章节。计算标准见规程原文。
07
装置关联
Unit Interconnections
Key
Takeaway
Takeaway
上游 3 项,下游 9 项。上游断料即本装置降负荷或停工。
上游进料 · 3 项
加氢尾油/石脑油/芳烃抽余油
输送方式:管线 说明:自厂内炼油装置/罐区
LPG/丙烷
输送方式:管线 说明:罐区或上游装置
重碳四/碳四抽余液
输送方式:管线 说明:丁二烯装置或罐区
乙烯
化工一部
下游去向 · 9 项
HDPE 装置
物料:聚合级乙烯 输送方式:管线
LLDPE 装置
物料:聚合级乙烯 输送方式:管线
EO/EG 装置
物料:聚合级乙烯 输送方式:管线
丁辛醇装置
物料:聚合级丙烯 输送方式:管线
PP 装置
物料:聚合级丙烯 输送方式:管线
丁二烯装置
物料:裂解碳四 27.4 万吨/年 输送方式:管线
芳烃抽提装置
物料:加氢汽油 28~33.6 万吨/年 输送方式:管线
罐区
物料:裂解燃料油 12.8 万吨/年 + 加氢碳九 4.7~7.3 万吨/年 输送方式:管线
自备电站
物料:甲烷/氢 35.3 万吨/年(作裂解炉燃料,自产自用) 输送方式:管线
| 装置内循环 |
|
资料来源:规程上下游关联章节。
08
行业技术特点
Industry Position
| 规模等级 | 国内大型乙烯装置(80 万吨级) |
| 装置类型 | 管式炉蒸汽热裂解 + 深冷分离(S&W 工艺) |
| 设计单位 | 美国 S&W 工程公司(工艺包)+ 中国寰球工程公司(初步设计/详细设计) |
| 技术许可方 |
|
| 关键技术 |
|
| 2023 年大检修 |
|
| 环保合规 | 执行国家及行业环保排放标准 |
资料来源:规程装置概况 / 技术特点章节。
09
财务关注点
Financial Focus
加工能力
80万吨/年乙烯
SRC 规程 1.1.1.1
原料合计(工况 1A)
227.74万吨/年(不含循环乙/丙/加氢C5)
SRC 规程 1.2.7.1 工况1A
原料合计(工况 2A)
240.40万吨/年(含减压柴油)
SRC 规程 1.2.7.1 工况2A
吨乙烯进料单耗(工况 1A)
2.84吨/吨乙烯
SRC 规程 1.2.7.1
吨乙烯进料单耗(工况 2A)
3.01吨/吨乙烯
SRC 规程 1.2.7.1
单位能耗(工况 1A)
564.2kg 标油/吨乙烯(预期值)
SRC 规程 1.2.7.4
单位能耗保证值(工况 1A)
592.5kg 标油/吨乙烯(保证值)
SRC 规程 1.2.7.4
单位能耗(工况 2A)
570.2kg 标油/吨乙烯(预期值)
SRC 规程 1.2.7.4
电合计
10140kW(运行功率)
SRC 规程 1.2.7.3
主要产品产量
乙烯 80 万吨/年 + 丙烯 40 万吨/年
SRC 规程 1.3.1
副产品量
氢气 2.7 万吨/年 + 甲烷/氢 35.3 万吨/年 + 裂解碳四 27.4 万吨/年 + 裂解燃料油 12.8 万…
氢气 2.7 万吨/年 + 甲烷/氢 35.3 万吨/年 + 裂解碳四 27.4 万吨/年 + 裂解燃料油 12.8 万吨/年 + 加氢汽油 28~33.6 万吨/年
SRC 规程 1.3.1-1.3.2
碱年耗
20% NaOH 28128 t/年 + 93% H2SO4 576 t/年
SRC 规程 1.2.7.5
行业对标
国内大型乙烯装置(80 万吨级,S&W 工艺)
Note · 核算口径提示
1. 数据边界:本页所有数据均摘自规程原文,未做估算、外推或行业平均值填补。
缺失字段标注为「待补充」。2. 口径一致性:物料量为规程设计值 / 典型工况值,非实际核算数据, 用于学习与量级判断。
3. 检修与折旧:涉及大修周期的装置,费用计提须按实际周期平滑, 避免年度间大幅波动。
